乡村振兴战略背景下生物质废弃物生态产业化利用途径探讨

摘要 乡村振兴指出“产业兴旺是重点，生态宜居是关键”，要始终秉持“生态+”和 “+生态”的理念谋划发展，走绿色可持续发展的道路。在新时代新思想的要求下，生物质废弃物的处理被赋予了新的内涵，不但要求实现“零排放、无污染”的生态目标，更要追求“再利用、高产值”的经济潜力，以达到生态振兴和产业振兴的双重效果。然而，我国作为传统农业大国，以秸秆和畜禽粪便为主的生物质废弃物产量十分巨大，但是其生态产业化途径尚不成熟，资源潜力和经济价值远未被开发出来。因此，如何围绕“生态产业”打造生物质废弃物处理的高效产业体系对于实现乡村地区“产业兴，生态美”的美好愿景十分关键。综述了生物质废弃物的利用现状及存在问题，探讨了目前生物质废弃物生态产业化的主要路径及存在问题，并针对问题提出了相应的改进措施和建议，总结了构建产业体系的步骤和组分，以期为生物质废弃物的高效利用及生态高水平保护提供参考依据。

关键词 乡村振兴；生物质废弃物；生态产业

中图分类号 F 323.214  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2023）23-0059-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.23.013

Discussion on the Ecological Industrialization of Biomass Waste under the Background of Rural Revitalization Strategy

ZHANG Xiao-long1，2， YANG Qian-nan1， CHEN Jing1，2 et al

（1. College of Resources and Urban Rural Planning， Guangzhou Xinhua University， Guangzhou， Guangdong 510520; 2. Institute of South China Urban-Rural Economic and Social Development， Guangzhou， Guangdong 510642）

Abstract Rural revitalization points out that “industrial prosperity is the key， and ecological livability is the key”. We should always adhere to the concept of “ecology+” and “+ecology” to plan development and take the path of green and sustainable development. Under the requirements of the new era and new ideas， the treatment of biomass waste has been endowed with new connotation. It is not only required to achieve the ecological goal of “zero emissions， no pollution”， but also to pursue the economic potential of “reuse， high-yield value” to achieve the dual effect of ecological revitalization and industrial revitalization. However， China， as a traditional agricultural country， has a huge output of biomass waste mainly consisting of straw and livestock manure， but its ecological industrialization approach is not yet mature， and its resource potential and economic value are far from being developed. Therefore， how to build an efficient industrial system for biomass waste treatment around the “ecological industry” is crucial to realize the good vision of “industrial prosperity and ecological beauty” in rural areas. This paper summarizes the current utilization situation and existing problems of biomass waste， discusses the main path and existing problems of the current ecological industrialization of biomass waste， puts forward corresponding improvement measures and suggestions for the problems， summarizes the steps and components of building an industrial system， in order to provide a reference for the efficient utilization of biomass waste and high-level ecological protection.

Key words Rural vitalization;Biomass waste;Ecological industry

基金项目 广东省自然科学基金项目（2021A1515011543）；广东省教育科学“十三五”规划项目（2020XJK116）；广州新华学院校级自然科学类重点项目（2020KYZD02）。

作者简介 张晓龙（1995—），男，山东临沂人，硕士，从事土地资源与管理研究。

*通信作者，副教授，博士，从事土地整治与生态修复研究。

收稿日期 2022-12-08

生物质废弃物是指农业生产、畜禽养殖、农产品加工和农村居民生活排放的有机废弃物的总称，其存在强烈矛盾性和对立性，利用得当可实现生态和经济的双重效益，反之则污染环境，阻碍社会经济的发展［1］。2018年1月，中共中央、国务院发布《关于实施乡村振兴战略的意见》，指出“产业兴旺是重点，生态宜居是关键”，要以“生态+”的理念谋划发展和“+生态”的思路发展产业［2］。在新时代新思想的指导下，生物质废弃物的再利用途径被赋予了新的内涵，其不但要解决生物质废弃物利用不足带来的污染问题，更要使其产业成为强农富农的重要抓手［3］。因此，在这一核心要义的要求下，要实现生态和产业的双赢局面，就要围绕“生态产业”为中心思想打造生物质废弃物处理的生态循环产业链，建立逐级利用和多层次产值的企业生态系统，通过“农业初级企业—次级处理加工企业—产品再利用企业”实现生物质废弃物“零污染、高产值”的目标，以期形成以绿色生态经济为导向的生产体系，实现乡村地区“生态美、产业兴、百姓富”的美好愿景［4］。

我国作为传统农业大国，生物质废弃物产量稳居世界第一。我国的生物质废弃物生态处理体系尚不健全与完整，产业链也尚未达到要求。因此，造成了大量资源浪费与环境污染［5］。为了更好地促进生物质废弃物的生态产业化发展，笔者综述了秸秆和畜禽粪便等生物质废弃物的利用现状及污染危害，探讨了生物质废弃物生态产业化的途径，并针对不足之处提出了相关对策和建议，旨在为生物质废弃物的高效利用及生态高水平保护提供参考依据。

1 生物质废弃物的来源与分类

生物质废弃物主要来源于农业生产、农产品加工、畜禽养殖业和农村居民生活排放，具有产量大、种类多、分布范围广的特点。据不完全统计，2021年全国生物质废弃物总量为50余亿t，按其成分可主要分为植物纤维性废弃物和畜禽粪便两大类［6］。其中植物纤维性废弃物又有很多种类，一般可以分为秸秆类、壳类、渣屑类。秸科类主要包括棉秆、麻秆、玉米秆、稻草、芦苇、小杂竹、油菜秆、黄豆科、豌豆科等；壳类包括稻壳、花生壳、椰子壳、葵花子壳、果壳、菜籽壳等；渣屑类包括甘蔗渣、麻渣、甜菜渣、麻黄渣、竹屑等。畜禽粪便主要指畜禽养殖业中产生的一类固体废物，主要包括猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪、鸭粪等［7］。生物质废弃物利用的内涵关系如图1所示。

2 生物质废弃物利用现状分析

农、林、牧、渔的每个生产环节都会产生一定量的生物质废弃物，其中秸秆和畜禽粪便是产量最大的两类。已有研究表明，2021年全国仅秸秆和畜禽粪便产量高达42亿t，其中秸秆为7.28亿t，综合利用率在75%左右；畜禽粪便为38亿t，综合利用率在60%左右，利用方式以直接还田或者简单沤肥处理后还田为主，资源化和产业化水平较低，只能在一定程度上实现废弃物的二次利用，资源潜力和经济潜力远远未被开发出来［8］。而不充分和不合理地利用不仅会严重影响农村的人居环境，还会一定程度上造成环境破坏与污染，成为美丽乡村建设的绊脚石。综上可知，目前我国生物质废弃物的综合利用水平不高，技术也存在明显短板，产业链尚未形成。在生产生活中农民仍存在将生物质废弃物随意丢弃的现象，这些废弃物非但未开发出其资源和经济潜力，反而由于缺乏科学合理的使用渠道，造成了大量土壤、大气和水体污染，这对于实现乡村生态振兴和产业振兴十分不利［9］。

2.1 对土壤的影响

生物质废弃物合理回田具有增加土壤有机碳含量，提高土壤肥力，改善土壤结构，降低土壤中重金属含量的作用［10］。但是如果还田量较大或者未经过无害化处理，则会导致土壤的环境承载力过大，超出土壤的自净能力，造成土壤有机物厌氧腐臭、降解不完全、病菌滋生、土壤硬化、水渗透性降低等负面影响［11］。截至目前，秸秆粉碎直接还田是我国最大的秸秆综合利用项目，该方法简单高效，还可以一定程度上保持土壤肥力，但是周而复始地将秸秆直接还田，对于土壤健康和养分平衡较为不利，尤其是存在土传病害，纬度较高的地区病原菌将会随着秸秆堆积在土壤中逐渐积累，对于农业可持续发展之一较为不利。对于畜禽粪便而言，目前最主要的利用方式是堆肥回田，但是由于当前集约化、规模化的养殖模式，且堆肥产品质量和水平较低，往往局部农田施用过量或者随意排放，最终导致土壤污染，危及土壤健康及人畜安全［12］。

2.2 对大气的影响

生物质废弃物既是“碳源”又是“碳库”，生物质废弃物利用得当，可以贮存二氧化碳，利用不当则会增加碳排放。除此之外，不合理使用产生的灰尘、气体、气味和微生物也会污染周围环境，对人畜健康构成威胁［13］。例如，灰尘会增加大气中的悬浮物，致使空气变得混浊；酸性有害气体二氧化硫和硫化氢则会增加酸雨发生的概率；一氧化碳和甲烷则是重要的温室气体，会加剧全球变暖。有害气体排放越多，对环境的危害越严重，而生物质废弃物的绿色生态利用方式是有效减少有害气体排放的重要手段，其可以减缓生物质废弃物的降解速率，增加其利用效率［14］。

2.3 对水体的影响

秸秆集中堆放会占用大量耕地，同时其腐烂产物随着雨水及地表径流进入湖泊或河流中，会增加水中有机物、悬浮物和病原菌数量，改变水体的生化特性，造成水体污染。畜禽粪便具有同样的危害，随着我国畜禽养殖业的迅猛发展，2021年我国畜禽粪便总量高达38亿t，其量更大，且流动性更强，处理不当易导致水体中有机物、氮、磷等含量超标，致使水体富营养化，造成水中藻类快速生长消耗大量氧气，最终致使水体生态系统崩溃［15］。